JP4889556B2 - UV irradiation equipment - Google Patents

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Description

本発明は、紫外線硬化樹脂の硬化に用いられる紫外線照射装置に関する。   The present invention relates to an ultraviolet irradiation device used for curing an ultraviolet curable resin.

近年、多くの産業分野において、接着剤やコーティング剤の硬化方法として、紫外線硬化法が利用されている。紫外線硬化法は、紫外線硬化材料に紫外線を照射して光重合反応を生じさせ、モノマー(液体)をポリマー(固体)に変化させる技術である。   In recent years, an ultraviolet curing method has been used as a curing method for adhesives and coating agents in many industrial fields. The ultraviolet curing method is a technique for changing a monomer (liquid) into a polymer (solid) by irradiating an ultraviolet curing material with ultraviolet rays to cause a photopolymerization reaction.

従来から、紫外線硬化法では、光源として紫外線ランプを備えた紫外線照射装置が用いられてきたが、紫外線を発生することのできる発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)の開発に伴い、紫外線ランプに代えて紫外線LEDを用いた紫外線照射装置も実用化されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−281130号公報
Conventionally, in the ultraviolet curing method, an ultraviolet irradiation device having an ultraviolet lamp as a light source has been used. However, in accordance with the development of a light emitting diode (LED) capable of generating ultraviolet light, it is replaced with an ultraviolet lamp. An ultraviolet irradiation device using an ultraviolet LED has also been put into practical use (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-281130 A

従来の紫外線照射装置では、被照射物に紫外線を照射した際、被照射物の色によっては紫外線が照射されている位置が視認し難く、作業効率が低下することがあった。   In the conventional ultraviolet irradiation apparatus, when the irradiated object is irradiated with ultraviolet rays, it is difficult to visually recognize the position where the ultraviolet ray is irradiated depending on the color of the irradiated object, and the work efficiency may be lowered.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、紫外線の照射位置を容易に視認することができる紫外線照射装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device that can easily recognize the irradiation position of ultraviolet rays.

発明の紫外線照射装置は、紫外線を放射する複数の紫外線発光素子と、複数の光ファイバを密集束にして構成され、前記紫外線発光素子のそれぞれに対応して設けられており、前記紫外線発光素子から放射される紫外線を入射端で受光して伝搬し、伝搬した紫外線を出射端から出射する複数の紫外線伝搬用光ファイババンドルと、可視光を放射する可視光発光素子と、複数の光ファイバを密集束にして構成され、前記可視光発光素子から放射される可視光を入射端で受光して伝搬し、伝搬した可視光を出射端から出射する可視光伝搬用光ファイババンドルと、前記複数の紫外線伝搬用光ファイババンドルおよび前記可視光伝搬用光ファイババンドルの出射端に設けられ、この出射端からの紫外線および可視光を集光して出射する光照射ヘッドとを備え、前記複数の紫外線伝搬用光ファイババンドルおよび前記可視光伝搬用光ファイババンドルの出射端側において、前記複数の紫外線伝搬用光ファイババンドルを構成するすべての光ファイバと前記可視光伝搬用光ファイババンドルを構成するすべての光ファイバとがまとめて1つに束ねられ、束ねられた光ファイバ束の出射端において、前記可視光伝搬用光ファイババンドルを構成するそれぞれの光ファイバ同士互いに離間するように分散して配置されていることを特徴とする。 The ultraviolet irradiating device of the present invention comprises a plurality of ultraviolet light emitting elements that emit ultraviolet light and a plurality of optical fibers that are closely focused, and is provided corresponding to each of the ultraviolet light emitting elements. A plurality of optical fiber bundles for propagating ultraviolet rays radiated from the incident end and propagating the propagated ultraviolet rays from the exit end, a visible light emitting element for emitting visible light, and a plurality of optical fibers. Visible light propagating optical fiber bundle configured to be densely focused, receiving and propagating visible light emitted from the visible light emitting element at the incident end, and emitting the propagated visible light from the emitting end ; A light irradiation head that collects and emits ultraviolet light and visible light from the output end of the optical fiber bundle for UV propagation and the output end of the optical fiber bundle for visible light propagation. With the door, the at the exit end side of the plurality of ultraviolet transmission optical fiber bundle and the visible light transmission optical fiber bundle, for the visible light propagates all optical fibers constituting the plurality of ultraviolet transmission optical fiber bundle bundled into one all the optical fibers together constituting the optical fiber bundle, the exit end face of the optical fiber bundle bundled, each of the optical fibers that constitute the visible light transmission optical fiber bundle together It is characterized by being distributed so as to be spaced apart .

本発明の紫外線照射装置によれば、操作者が紫外線の照射位置を容易に視認することができる。
According to the ultraviolet irradiation device of the present invention, the operator can easily visually recognize the irradiation position of the ultraviolet rays.

以下、本発明の紫外線照射装置を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the ultraviolet irradiation device of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る紫外線照射装置を示す構成図である。図1に示すように第1の実施の形態に係る紫外線照射装置は、1つ以上の紫外線発光素子1a,1b,…,1nと、各紫外線発光素子1a,1b,…,1nに対応する光ファイババンドル2a,2b,…,2nと、可視光発光素子3と、光ファイバ4と、光ファイバ4を含んで光ファイババンドル2a,2b,…,2nを1つに束ねた光ファイババンドル5と、光照射ヘッド6と、制御基板7と、ヒートシンク8と、冷却ファン9とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an ultraviolet irradiation apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the ultraviolet irradiation device according to the first embodiment includes one or more ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,..., 1n and light corresponding to each ultraviolet light emitting element 1a, 1b,. , 2n, visible light emitting element 3, optical fiber 4, and optical fiber bundle 5 including optical fiber 4 and bundled optical fiber bundles 2a, 2b,. , A light irradiation head 6, a control board 7, a heat sink 8, and a cooling fan 9.

紫外線発光素子1a,1b,…,1nは、例えば紫外線LEDからなり、ヒートシンク8に熱的に接合して設置されている。   The ultraviolet light emitting elements 1 a, 1 b,..., 1 n are made of, for example, ultraviolet LEDs, and are thermally bonded to the heat sink 8.

光ファイババンドル2a,2b,…,2nは、それぞれ直径数百μm程度の光ファイバを数百本程度束ねた密集束で構成される。各光ファイババンドル2a,2b,…,2nの直径は数mm程度である。光ファイババンドル2a,2b,…,2nの一端は、それぞれ紫外線発光素子1a,1b,…,1nに光結合され、その一端から紫外線が入射されるようになっている。   Each of the optical fiber bundles 2a, 2b,..., 2n is configured by dense focusing in which several hundred optical fibers having a diameter of about several hundred μm are bundled. The diameter of each optical fiber bundle 2a, 2b, ..., 2n is about several mm. One end of each of the optical fiber bundles 2a, 2b, ..., 2n is optically coupled to the ultraviolet light emitting elements 1a, 1b, ..., 1n, respectively, and ultraviolet light is incident from one end thereof.

光ファイババンドル2a,2b,…,2nを構成する光ファイバとしては、例えば純粋石英ガラスからなるコアと、フッ素添加石英ガラスからなるクラッドとを有する光ファイバを用いることができる。   As the optical fibers constituting the optical fiber bundles 2a, 2b, ..., 2n, for example, optical fibers having a core made of pure silica glass and a clad made of fluorine-added silica glass can be used.

可視光発光素子3は、発光ダイオード(LED)、レーザダイオード(LD)等からなり、赤色、緑色等の可視光を放射する。   The visible light emitting element 3 includes a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), and the like, and emits visible light such as red and green.

光ファイバ4は、一端が可視光発光素子3に光結合され、その一端から可視光が入射されるようになっている。この可視光伝搬用の光ファイバ4としては、光ファイババンドル2a,2b,…,2nを構成する光ファイバと同様に、例えば純粋石英ガラスからなるコアと、フッ素添加石英ガラスからなるクラッドとを有する光ファイバを用いることができる。また、光ファイバ4としては、ゲルマニウム添加石英ガラスからなるコアと、純粋石英ガラスからなるクラッドとを有する光ファイバを用いることもできる。また、光ファイバ4は、シングルモード光ファイバや大口径光ファイバであってもよい。   One end of the optical fiber 4 is optically coupled to the visible light emitting element 3 so that visible light is incident from one end thereof. The optical fiber 4 for propagating visible light has, for example, a core made of pure silica glass and a clad made of fluorine-added silica glass, like the optical fibers constituting the optical fiber bundles 2a, 2b,. An optical fiber can be used. As the optical fiber 4, an optical fiber having a core made of germanium-added quartz glass and a clad made of pure quartz glass can also be used. The optical fiber 4 may be a single mode optical fiber or a large diameter optical fiber.

光ファイババンドル5は、光ファイババンドル2a,2b,…,2nを、光ファイバ4を含めて密集束にして構成される。光ファイババンドル5の周囲は、保護のため金属のフレキ管で覆われている。   The optical fiber bundle 5 is configured by tightly focusing the optical fiber bundles 2 a, 2 b,. The periphery of the optical fiber bundle 5 is covered with a metal flexible tube for protection.

光照射ヘッド6には、光ファイババンドル5の出射側の端部が挿入される。光照射ヘッド6は、光ファイババンドル5の出射端から出射される各紫外線発光素子1a,1b,…,1nからの紫外線および可視光発光素子3からの可視光を、内蔵する図示しない複数のレンズにより集光して出射する。   The light emitting head 6 is inserted with the end portion on the emission side of the optical fiber bundle 5. The light irradiation head 6 includes a plurality of lenses (not shown) that incorporate ultraviolet rays from the respective ultraviolet light emitting elements 1 a, 1 b,..., 1 n and visible light from the visible light emitting element 3 that are emitted from the emission end of the optical fiber bundle 5. The light is condensed and emitted.

光照射ヘッド6に挿入される光ファイババンドル5は、多数の光ファイバの密集束により構成されるため、その出射側の端部の外形を様々な形状にすることができる。   Since the optical fiber bundle 5 inserted into the light irradiation head 6 is formed by dense focusing of a large number of optical fibers, the outer shape of the end portion on the emission side can be made into various shapes.

図2(a)は光ファイババンドル5の出射側の端部の外形が円形である場合の光照射ヘッド6の端面6aを示す図であり、この場合光ファイババンドル5により伝搬された光が円形の出射口6bから外部に出射される。図2(b)は光ファイババンドル5の出射側の端部の外形が矩形である場合の光照射ヘッド6の端面6aを示す図であり、この場合光ファイババンドル5により伝搬された光が矩形の出射口6cから外部に出射される。   FIG. 2A is a diagram showing the end face 6a of the light irradiation head 6 when the outer shape of the end portion on the emission side of the optical fiber bundle 5 is circular. In this case, the light propagated by the optical fiber bundle 5 is circular. The light is emitted to the outside from the exit 6b. FIG. 2B is a diagram showing the end face 6a of the light irradiation head 6 when the outer shape of the end portion on the emission side of the optical fiber bundle 5 is rectangular. In this case, the light propagated by the optical fiber bundle 5 is rectangular. Is emitted to the outside from the exit 6c.

また、図2(a),(b)に示すように、可視光伝搬用の光ファイバ4は光ファイババンドル5の略中心に配置される。光ファイババンドル5の作製時において、光ファイバ4をチューブに挿入し、この光ファイバ4が挿入されたチューブが略中心になるように光ファイババンドル2a,2b,…,2nを編んで束ねた後、チューブのみを引き抜くことで、光ファイバ4が略中心に配置された光ファイババンドル5が得られる。   Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the optical fiber 4 for propagating visible light is disposed substantially at the center of the optical fiber bundle 5. When the optical fiber bundle 5 is manufactured, the optical fiber 4 is inserted into the tube, and the optical fiber bundles 2a, 2b,..., 2n are knitted and bundled so that the tube into which the optical fiber 4 is inserted is substantially at the center. By pulling out only the tube, the optical fiber bundle 5 in which the optical fiber 4 is arranged at the substantially center is obtained.

制御基板7は、紫外線発光素子1a,1b,…,1nおよび可視光発光素子3のON/OFFや、駆動電流等を制御する電気基板である。   The control board 7 is an electric board that controls ON / OFF of the ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,..., 1n and the visible light emitting element 3, a drive current, and the like.

ヒートシンク8は、紫外線発光素子1a,1b,…,1nで発生する熱を吸収して放熱する。冷却ファン9は、制御基板7およびヒートシンク8に送風して冷却する。なお、冷却ファン9を設けずに、放熱のみにより冷却するようにしてもよい。   The heat sink 8 absorbs heat generated by the ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,. The cooling fan 9 blows air to the control board 7 and the heat sink 8 to cool it. In addition, you may make it cool only by heat radiation, without providing the cooling fan 9. FIG.

上記のように構成された第1の実施の形態に係る紫外線照射装置において、操作者による図示しない操作部の操作に応じて、制御基板7から紫外線発光素子1a,1b,…,1nおよび可視光発光素子3に駆動電流が供給される。制御基板7から駆動電流が供給されると、紫外線発光素子1a,1b,…,1nは紫外線を放射し、可視光発光素子3は可視光を放射する。紫外線発光素子1a,1b,…,1nから放射された紫外線は、それぞれ光ファイババンドル2a,2b,…,2nの入射端から入射して伝搬される。また、可視光発光素子3から放射された可視光は、光ファイバ4の入射端から入射して伝搬される。   In the ultraviolet irradiation apparatus according to the first embodiment configured as described above, the ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,..., 1n and visible light are transmitted from the control board 7 in accordance with the operation of the operation unit (not shown) by the operator. A drive current is supplied to the light emitting element 3. When a drive current is supplied from the control board 7, the ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,..., 1n emit ultraviolet light, and the visible light emitting element 3 emits visible light. The ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,..., 1n are incident and propagated from the incident ends of the optical fiber bundles 2a, 2b,. Visible light emitted from the visible light emitting element 3 is incident from the incident end of the optical fiber 4 and propagated.

そして、光照射ヘッド6は、光ファイババンドル5の出射端から出射される各紫外線発光素子1a,1b,…,1nからの紫外線および可視光発光素子3からの可視光を、内蔵する図示しない複数のレンズにより集光して出射する。操作者はこの光照射ヘッド6を保持して、紫外線硬化性樹脂等の被照射物に紫外線を照射する作業を行う。   The light irradiation head 6 incorporates ultraviolet rays from the ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,..., 1n emitted from the emission end of the optical fiber bundle 5 and visible light from the visible light emitting element 3 (not shown). The light is condensed by the lens and emitted. An operator holds the light irradiation head 6 and performs an operation of irradiating the irradiated object such as an ultraviolet curable resin with ultraviolet rays.

特許文献1の紫外線照射装置のように紫外線LEDの出射光を直接使用する場合、その紫外線出力の光パワー分布は図3のようになり、紫外線LEDの発光部の照射パターンがある程度残り、光パワー分布は均一にならない。   When the emitted light of the ultraviolet LED is directly used as in the ultraviolet irradiation device of Patent Document 1, the light power distribution of the ultraviolet light output is as shown in FIG. 3, and the irradiation pattern of the light emitting portion of the ultraviolet LED remains to some extent, and the optical power Distribution is not uniform.

これに対し、第1の実施の形態に係る紫外線照射装置では、多数の光ファイバを密集束にして光ファイババンドル5を構成することで、個々の光ファイバの光パワーが異なっても、均一な光パワー分布が得られる。図4は第1の実施の形態に係る紫外線照射装置の紫外線出力の光パワー分布を示すモデル図である。図4では、光パワー分布はトップハット形状となっており、図3に示したような紫外線LEDの照射パターンは見られない。   On the other hand, in the ultraviolet irradiation device according to the first embodiment, the optical fiber bundle 5 is configured by closely concentrating a large number of optical fibers, so that even if the optical powers of the individual optical fibers are different, the optical fiber bundle 5 is uniform. An optical power distribution is obtained. FIG. 4 is a model diagram showing the optical power distribution of the ultraviolet output of the ultraviolet irradiation device according to the first embodiment. In FIG. 4, the light power distribution has a top hat shape, and the irradiation pattern of the ultraviolet LED as shown in FIG. 3 is not seen.

また、図5に示すように、光ファイババンドル5の略中心に配置された可視光伝搬用の光ファイバ4から出射される可視光の光パワーが紫外線照射領域の中心(x)付近に分布する。このように紫外線照射領域の略中心位置が可視光により示されるため、操作者は紫外線の照射位置を容易に視認することができる。 In addition, as shown in FIG. 5, the optical power of visible light emitted from the optical fiber 4 for propagation of visible light disposed substantially at the center of the optical fiber bundle 5 is distributed near the center (x 0 ) of the ultraviolet irradiation region. To do. Thus, since the approximate center position of the ultraviolet irradiation region is indicated by visible light, the operator can easily visually recognize the ultraviolet irradiation position.

紫外線発光素子1a,1b,…,1nは、その駆動中に発熱するが、この熱はヒートシンク8に吸収され、ヒートシンク8は、この吸収した熱を放熱する。そして、ヒートシンク8および制御基板7は、冷却ファン9からの送風により冷却される。   The ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,..., 1n generate heat while being driven, but this heat is absorbed by the heat sink 8, and the heat sink 8 dissipates the absorbed heat. The heat sink 8 and the control board 7 are cooled by blowing air from the cooling fan 9.

上記説明のように第1の実施の形態によれば、紫外線伝搬用の光ファイババンドル2a,2b,…,2nを、可視光伝搬用の光ファイバ4を含めて密集束にして光ファイババンドル5を構成し、光ファイバ4を光ファイババンドル5の略中心に配置したので、紫外線照射領域の略中心位置を可視光により示すことができる。これにより、操作者は紫外線の照射位置を容易に視認することができ、作業効率を向上することができる。   As described above, according to the first embodiment, the optical fiber bundles 5a, 2b,..., 2n for propagating ultraviolet rays are densely focused including the optical fiber 4 for propagating visible light. Since the optical fiber 4 is disposed at the approximate center of the optical fiber bundle 5, the approximate center position of the ultraviolet irradiation region can be indicated by visible light. Thereby, the operator can easily visually recognize the irradiation position of the ultraviolet rays, and work efficiency can be improved.

また、紫外線発光素子1a,1b,…,1nから放射される紫外線を、光ファイババンドル2a,2b,…,2nおよび光ファイババンドル5により伝搬するようにして、紫外線発光素子1a,1b,…,1nと光照射ヘッド6とを分離したので、ヒートシンク8および冷却ファン9により紫外線発光素子1a,1b,…,1nの冷却を効果的に行うことができる。これにより、紫外線発光素子1a,1b,…,1nに熱が蓄積することによる光出力の変化を抑制することができる。なお、可視光発光素子3をヒートシンク8に熱的に接合して設置し、冷却するようにしてもよい。   Further, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,..., 1n is propagated by the optical fiber bundles 2a, 2b,. Since 1n and the light irradiation head 6 are separated, the ultraviolet light emitting elements 1a, 1b,..., 1n can be effectively cooled by the heat sink 8 and the cooling fan 9. Thereby, the change of the optical output by heat | fever accumulation | storage in the ultraviolet light emitting element 1a, 1b, ..., 1n can be suppressed. The visible light emitting element 3 may be installed by being thermally bonded to the heat sink 8 and cooled.

また、光ファイババンドル5の出射側の端部の外形を様々な形状にすることができるので、光を照射する対象領域の形状に応じて光ファイババンドル5の出射側の端部の外形を形成することが可能になる。例えば、図2(b)に示すように光ファイババンドル5の出射側の端部の外形を矩形にすることにより、矩形の領域に塗布された紫外線硬化性樹脂に一度に紫外線を照射して硬化させることができる。   Moreover, since the outer shape of the end part on the emission side of the optical fiber bundle 5 can be made various shapes, the outer shape of the end part on the output side of the optical fiber bundle 5 is formed according to the shape of the target region to be irradiated with light. It becomes possible to do. For example, as shown in FIG. 2 (b), the outer end of the optical fiber bundle 5 has a rectangular outer shape, so that the ultraviolet curable resin applied to the rectangular region is irradiated with ultraviolet rays at once to be cured. Can be made.

(第2の実施の形態)
図6は本発明の第2の実施の形態に係る紫外線照射装置を示す構成図である。なお、図6に示す第2の実施の形態に係る紫外線照射装置の構成のうち図1に示す第1の実施の形態に係る紫外線照射装置の構成と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing an ultraviolet irradiation apparatus according to the second embodiment of the present invention. Note that, in the configuration of the ultraviolet irradiation apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 6, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the ultraviolet irradiation apparatus according to the first embodiment shown in FIG. Therefore, detailed description is omitted.

図6に示すように本発明の第2の実施の形態に係る紫外線照射装置は、図1に示した第1の実施の形態の紫外線照射装置に対し、光ファイバ4を可視光伝搬用光ファイババンドル10に置き換え、光ファイババンドル5を光ファイババンドル11に置き換えた構成である。   As shown in FIG. 6, the ultraviolet irradiating device according to the second embodiment of the present invention is different from the ultraviolet irradiating device of the first embodiment shown in FIG. In this configuration, the optical fiber bundle 5 is replaced with the optical fiber bundle 11.

可視光伝搬用光ファイババンドル10は、直径数百μm程度の光ファイバを数十本〜数百本程度束ねた密集束で構成される。可視光伝搬用光ファイババンドル10の一端は、可視光発光素子3に光結合され、その一端から可視光が入射されるようになっている。   The optical fiber bundle 10 for propagating visible light is configured by close focusing in which several tens to several hundreds of optical fibers having a diameter of about several hundred μm are bundled. One end of the optical fiber bundle 10 for propagating visible light is optically coupled to the visible light emitting element 3, and visible light is incident from one end thereof.

可視光伝搬用光ファイババンドル10を構成する光ファイバとしては、光ファイババンドル2a,2b,…,2nを構成する光ファイバと同様に、例えば純粋石英ガラスからなるコアと、フッ素添加石英ガラスからなるクラッドとを有する光ファイバを用いることができる。また、ゲルマニウム添加石英ガラスからなるコアと、純粋石英ガラスからなるクラッドとを有する光ファイバを用いることもできる。   As an optical fiber constituting the optical fiber bundle 10 for propagating visible light, as with the optical fibers constituting the optical fiber bundles 2a, 2b,..., 2n, for example, a core made of pure silica glass and a fluorine-added quartz glass are used. An optical fiber having a cladding can be used. An optical fiber having a core made of germanium-added quartz glass and a clad made of pure quartz glass can also be used.

光ファイババンドル11は、光ファイババンドル2a,2b,…,2nを、可視光伝搬用光ファイババンドル10を含めて密集束にして構成される。ここで、光ファイババンドル11は、可視光伝搬用光ファイババンドル10に属する各光ファイバが分散して配置されるように構成される。   The optical fiber bundle 11 is configured by tightly focusing the optical fiber bundles 2a, 2b,..., 2n including the optical fiber bundle 10 for visible light propagation. Here, the optical fiber bundle 11 is configured such that the optical fibers belonging to the visible light propagation optical fiber bundle 10 are dispersedly arranged.

図7(a)は光ファイババンドル11の出射側の端部の外形が円形である場合の光照射ヘッド6の端面6aを示す図、図2(b)は光ファイババンドル11の出射側の端部の外形が矩形である場合の光照射ヘッド6の端面6aを示す図である。図7(a),(b)に示すように、光ファイババンドル11において、可視光伝搬用光ファイババンドル10に属する各光ファイバ10aが分散して配置されている。   FIG. 7A is a view showing the end face 6a of the light irradiation head 6 when the outer shape of the end portion on the output side of the optical fiber bundle 11 is circular, and FIG. 2B is the end on the output side of the optical fiber bundle 11. It is a figure which shows the end surface 6a of the light irradiation head 6 in case the external shape of a part is a rectangle. As shown in FIGS. 7A and 7B, in the optical fiber bundle 11, the optical fibers 10a belonging to the visible light propagation optical fiber bundle 10 are dispersedly arranged.

上記のように構成された第2の実施の形態に係る紫外線照射装置においては、可視光伝搬用光ファイババンドル10に属する各光ファイバ10aから出射される可視光により、光ファイババンドル11から出射される紫外線の照射領域全体が示される。なおこの際、紫外線のパワー(パワー密度)はほとんど低下しない。   In the ultraviolet irradiation device according to the second embodiment configured as described above, the visible light emitted from each optical fiber 10a belonging to the visible light propagation optical fiber bundle 10 is emitted from the optical fiber bundle 11. The entire irradiation area of the ultraviolet rays is shown. At this time, the power (power density) of the ultraviolet rays hardly decreases.

これにより、操作者は紫外線の照射領域を容易に視認することができ、作業効率を向上することができる。   Thereby, the operator can easily visually recognize the irradiation region of the ultraviolet rays, and work efficiency can be improved.

なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合せてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の第1の実施の形態に係る紫外線照射装置を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing the ultraviolet irradiation device concerning a 1st embodiment of the present invention. (a)は図1に示す紫外線照射装置における光ファイババンドル5の出射側の端部の外形が円形である場合の光照射ヘッド6の端面6aを示す図、(b)は光ファイババンドル5の出射側の端部の外形が矩形である場合の光照射ヘッド6の端面6aを示す図である。(A) is a figure which shows the end surface 6a of the light irradiation head 6 in case the external shape of the output side end part of the optical fiber bundle 5 in the ultraviolet irradiation device shown in FIG. It is a figure which shows the end surface 6a of the light irradiation head 6 in case the external shape of the edge part by the side of an emission is a rectangle. 紫外線LEDの出射光を直接使用する紫外線照射装置における光出力の光パワー分布を示すモデル図である。It is a model figure which shows the optical power distribution of the optical output in the ultraviolet irradiation device which directly uses the emitted light of ultraviolet LED. 図1に示す紫外線照射装置における紫外線出力の光パワー分布を示すモデル図である。It is a model figure which shows the optical power distribution of the ultraviolet-ray output in the ultraviolet irradiation device shown in FIG. 図1に示す紫外線照射装置における可視光出力の光パワー分布を示すモデル図である。It is a model figure which shows the optical power distribution of the visible light output in the ultraviolet irradiation device shown in FIG. 本発明の第2の実施の形態に係る紫外線照射装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the ultraviolet irradiation device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. (a)は図6に示す紫外線照射装置における光ファイババンドル11の出射側の端部の外形が円形である場合の光照射ヘッド6の端面6aを示す図、(b)は光ファイババンドル11の出射側の端部の外形が矩形である場合の光照射ヘッド6の端面6aを示す図である。6A is a view showing the end face 6a of the light irradiation head 6 when the outer shape of the end portion on the emission side of the optical fiber bundle 11 in the ultraviolet irradiation apparatus shown in FIG. 6 is circular, and FIG. It is a figure which shows the end surface 6a of the light irradiation head 6 in case the external shape of the edge part by the side of an emission is a rectangle.

符号の説明Explanation of symbols

1a,1b,…,1n 紫外線発光素子
2a,2b,…,2n 光ファイババンドル
3 可視光発光素子
4 光ファイバ
5 光ファイババンドル
6 光照射ヘッド
7 制御基板
8 ヒートシンク
9 冷却ファン
10 可視光伝搬用光ファイババンドル
11 光ファイババンドル
1a, 1b,..., 1n UV light emitting elements 2a, 2b,..., 2n Optical fiber bundle 3 Visible light emitting element 4 Optical fiber 5 Optical fiber bundle 6 Light irradiation head 7 Control board 8 Heat sink 9 Cooling fan 10 Visible light propagation light Fiber bundle 11 Optical fiber bundle

Claims (4)

紫外線を放射する複数の紫外線発光素子と、
複数の光ファイバを密集束にして構成され、前記紫外線発光素子のそれぞれに対応して設けられており、前記紫外線発光素子から放射される紫外線を入射端で受光して伝搬し、伝搬した紫外線を出射端から出射する複数の紫外線伝搬用光ファイババンドルと、
可視光を放射する可視光発光素子と、
複数の光ファイバを密集束にして構成され、前記可視光発光素子から放射される可視光を入射端で受光して伝搬し、伝搬した可視光を出射端から出射する可視光伝搬用光ファイババンドルと
前記複数の紫外線伝搬用光ファイババンドルおよび前記可視光伝搬用光ファイババンドルの出射端に設けられ、この出射端からの紫外線および可視光を集光して出射する光照射ヘッドとを備え、
前記複数の紫外線伝搬用光ファイババンドルおよび前記可視光伝搬用光ファイババンドルの出射端側において、前記複数の紫外線伝搬用光ファイババンドルを構成するすべての光ファイバと前記可視光伝搬用光ファイババンドルを構成するすべての光ファイバとがまとめて1つに束ねられ、束ねられた光ファイバ束の出射端において、前記可視光伝搬用光ファイババンドルを構成するそれぞれの光ファイバ同士互いに離間するように分散して配置されていることを特徴とする紫外線照射装置。
A plurality of ultraviolet light emitting elements that emit ultraviolet light;
A plurality of optical fibers are densely focused and provided corresponding to each of the ultraviolet light emitting elements. The ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting elements are received and propagated at the incident end, and the propagated ultraviolet rays are transmitted. A plurality of ultraviolet-propagating optical fiber bundles that exit from the exit end;
A visible light emitting device that emits visible light; and
A visible light propagation optical fiber bundle configured by closely concentrating a plurality of optical fibers, receiving visible light emitted from the visible light emitting element at the incident end, and propagating the propagated visible light from the outgoing end. and,
A light irradiation head that is provided at an emission end of the plurality of optical fiber bundles for propagating ultraviolet rays and the optical fiber bundle for visible light propagation, and that collects and emits ultraviolet rays and visible light from the emission ends ;
At the exit end side of the plurality of ultraviolet transmission optical fiber bundle and the visible light transmission optical fiber bundle, all of the visible light propagating optical fiber bundle and the optical fibers constituting the plurality of ultraviolet transmission optical fiber bundle and all optical fibers constituting the bundled in one together, at the exit face of the optical fiber bundle bundled, so that the respective optical fibers constituting the visible light transmission optical fiber bundle are separated from each other An ultraviolet irradiation device characterized by being arranged in a dispersed manner.
前記紫外線発光素子に接合され、前記紫外線発光素子で発生する熱を吸収して放熱する放熱部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 1, further comprising a heat radiating unit that is bonded to the ultraviolet light emitting element and absorbs and releases heat generated by the ultraviolet light emitting element. 前記放熱部に冷却風を送風する送風部をさらに備えることを特徴とする請求項に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 2 , further comprising a blower that blows cooling air to the heat radiating unit. 束ねられた前記複数の紫外線伝搬用光ファイババンドルの出射端側の外形は、紫外線を照射する対象領域の形状に応じて形成されたことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の紫外線照射装置。 Bundled contour of the exit end side of the plurality of ultraviolet transmission optical fiber bundle, in any one of claims 1 to 3, characterized in that formed according to the shape of the target region to be irradiated with ultraviolet rays The ultraviolet irradiation device described.
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